雅鲁藏布江三号特大桥连续钢构施工方案

'雅鲁藏布江三号特大桥连续钢构施工方案1､编制依据1.雅鲁藏布江三号特大桥设计图（地质图）2、铁路桥梁钢结构设计规范（TB10002.2-2005）3、铁路桥涵混凝土和砌体工程施工质量验收标准（TB10424-2003）4、客货共线铁路桥涵工程施工技术指南(TZ203-2008)5、铁路桥涵工程施工质量验收标准(TB10415-2003)6、铁路桥涵结构设计基本规范（TB10002.0-2005）7、现场调查水文及地质资料2､工程简介2.1工程概况雅鲁藏布江三号特大桥全长1484.72米，为单线桥，桥梁跨越雅江和国道318。本桥中心里程IDK163+775.14，主桥采用（88+148+88）m预应力砼连续钢构，孔跨布置为16-32m简支梁+（88+148+88）m连续刚构+19-32m简支梁。上部结构：主梁采用箱形截面，单箱单室结构。下部结构：主墩采用钢筋混凝土空心桥墩，墩高分别为46m、44.5m，墩顶截面尺寸纵×横为6.0×7.4m，墩底截面尺寸为纵×横8.4×9.2m，8.26×9.26m；边墩采用钢筋混凝土空心桥墩，墩高分别为41.6m、37.6m。主墩基础采用20根Φ200cm钻孔灌注桩，桩长分别为54m、53m，承台采用21×26.8×124 4.5m的钢筋混凝土承台，边墩基础采用9根Φ200cm钻孔灌注桩，桩长分别35m、31m，承台采用14.9×16.3×4.5m的钢筋混凝土承台。其余为钻孔灌注桩基础，圆端形实体桥墩、空心桥墩，T型桥台。2.2下部构造表1墩号桩基承台尺寸墩身尺寸备注16#9根φ1.2514.9×16.3×4.57.8×5.2×41.0(高)单线圆端型空心墩17#20根φ2.021×26.9×57.4×6.0×42.0(高)18#20根φ2.021×26.9×57.4×6.0×43.0(高)19#9根φ1.2514.9×16.3×4.57.8×5.2×37.0(高)2.3上部构造2.3.1梁体概况梁部采用（88+148+88）m预应力混凝土连续梁，梁体采用单箱单室变高度箱形截面。主梁中跨148m范围内架设无竖杆整体节点上平行弦三角桁架，下节点采用PBL剪力键与梁体连接。2.3.2梁体构造梁体采用单箱单室变高度直腹板箱型截面，主墩墩顶处梁高11米，箱梁在墩顶6米范围内梁高相等，跨中2米范围内及梁端现浇段梁高5.8米，梁底曲线按2.0次抛物线变化，抛物线方程为：y=0.001061X2124 。箱梁顶板宽9m，箱梁底宽7。4m，单侧悬臂长0.8米，悬臂端厚0.2米，悬臂根部厚0.5米，箱梁腹板厚度由箱梁梁体主墩墩顶根部0.9米变至跨中及边墩支点附近梁端0.5米，底板在箱梁梁体主墩墩顶根部厚1.6米变至跨中及边跨直线段厚0.45米，顶板厚0.4米，顶板设90*30的倒角，底板设30*30的倒角。2.3.3梁段划分梁段按施工顺序共划分为7种41个梁段。两中支点桥墩处为0号梁段，梁段长11m。1号至6号梁段长均为3m，7号及11号梁段长3.5m，12～19号梁段均长4.0m，20号梁段为中、边跨合龙段长2.0m，21号梁段为边跨现浇梁段长13.75m。见表22.4主要工程数量(16～19#墩)桩基C35混凝土8895.2m3,钢筋233吨；承台C35混凝土7834m3,钢筋692吨；墩身C35/C40混凝土共4564m3,钢筋748吨；梁体C55混凝土6297.8m3,钢筋963吨，15.24钢绞线303吨，15.2钢绞线28吨。88+148+88m连续梁梁段划分情况(一个T构）表2浇筑序号梁段长度mC55混凝土量m3梁高(m)中跨边跨中跨边跨10#11517.61121#1#"382.482.410.63532#2#"379.479.410.21543#3#"376.476.49.81454#4#"373.673.69.43265#5#"371.671.69.06976#6#"368.968.98.72587#7#"3.577.277.28.498#8#"3.570.670.68.046124 109#9#"3.560.860.87.7171110#10#"3.552.752.77.4141211#11#"3.548.848.87.1371312#12#"454.754.76.8871413#13#"453.853.86.6321514#14#"453.453.46.4111615#15#"452.852.86.2241716#16#"453.353.36.0721817#17#"451.751.75.9531918#18#"450.350.35.8682019#19#"450.350.35.8172120#20#"225.225.25.822现浇段13.752305.83.总体施工安排3.1组织机构主桥由中铁二十一局拉日铁路二项目部负责组织施工，下设两个个作业队，分别负责主桥下部构造和连续梁的施工。3.2劳动力、设备安排3.2.1劳动力安排根据主桥工程特点、工期要求及所制定的施工方案，按照尽可能专业化、机械化作业的原则配备作业队伍，组成承台、墩身、梁体浇筑等机械化作业线，实行弹性编制，按两班制安排施工。见表3、4。下部构造施工人员数量表表3124 序号班组人数备注1管理人员5队长1名、技术、质检、试验、安全各1名2承台、墩身工班40钢筋工18，模板工12、混凝土103机械司机6合计51上部构造施工人员数量表（主桥连续悬灌梁）表4序号班组人数备注1管理人员8队长、安全各1名，技术、质检、试验各2名2架子、模板工班243钢筋工班324混凝土工班205预应力张拉工86测量工37起重工68电工1合计1023.2.2施工机具安排根据二项目部承担的施工任务，上场伊始配备HZ90型混凝土拌合站一座。按总工期要求，主桥配备承台模板1套，墩身模板共2套（主墩1套、边墩1套）。挖掘机配备3台，进行主墩基坑开挖施工。挂篮配备2套（4个），保证两个主墩同步施工。塔吊两台，进行悬灌梁施工。为防止停电影响施工，备用发电机三台（每个拌合站1台、工地现场1台）。124 施工机械设备配备，根据工程实际进展情况，随时进行调整，主要机械设备配备如下：见表5主要施工机械设备配备表表5序号名称规格型号单位数量1混凝土拌合站HZ90座12混凝土输送车HNJJB8M3台103混凝土输送泵车SY5292THB辆24混凝土输送泵HBT60.16.110SB台45三角形挂篮自制套26承台模板自制套17墩身模板自制套29钢筋切断机GQ-40台810钢筋弯曲机GW40D台811钢筋调直机GTJ-4/14台412对焊机VN1-100台413交流电焊机BX3-500台1014混凝土振捣机具ZN-70、ZN-90套2415柴油发电机250KW/120KW台1/216汽车起重机25t/16t台3/217塔吊10吨台218穿心式张拉千斤顶YCJ26套219前卡式张拉千斤顶YC75Q套220穿心式张拉千斤顶YCW500B套621真空压浆设备套222挖掘机PC220-6台323变压器800KVA台124洒水汽车LS10-8CA辆13.3工期安排3.3.1工序进度指标A.0#段梁段施工：45天B.中间节段施工：9天/段124 C.边跨合拢施工：13天D.中跨合拢施工：13天E.全桥张拉、压浆：10天4．悬臂浇筑连续钢构施工方法4.1悬臂浇筑连续钢构施工工艺流程连续刚构箱梁总体施工流程为：0#块施工→挂篮悬浇梁段施工(合理安排边跨直线段施工)→边跨合拢→中跨合拢。具体施工流程“连续刚构箱梁挂篮悬浇箱梁施工流程图”。0#块托架安装、预压及调整0#块施工循环施工全部悬浇梁段直线段施工挂篮拼装边跨支架搭设及预压安装边跨合拢段支架及底模，配重、合拢段锁定边跨合拢段安装钢筋、立模浇筑砼、张拉、压浆挂篮荷载试验（压重）中跨合拢段配重中跨合拢段施加均衡对顶力并将主梁临时锁定桥面系施工拆除挂篮中跨合拢段安装钢筋、立模浇筑砼、张拉、压浆、压浆124 连续刚构箱梁挂篮悬浇箱梁施工流程图4.1.10#块施工0#块采用墩托架施工，一次浇筑成型，施工流程为：托架安装→托架预压重→在托架上安装底模→安装腹板外模及翼缘板底模→安装底板、腹板、隔墙钢筋、预应力管道→竖向预应力安装→安装腹板下部内模、隔墙模板及封头模→灌注混凝土→养护→拆端模、内模→张拉、压浆→封端，4.1.2托架拼装0#块托架采用在墩柱安装预埋件，待墩柱浇注完后，检查校正墩柱托架预埋件，将托架各杆件在地面拼装完成后，将其与墩柱预埋件焊接在一起。在连接完好的托架上预压（采用钢丝绳在底部张拉）。托架拼装前，检查各预埋件位置，在托架拼装过程中，对各受力杆件质量进行严格控制，禁止使用有明显缺陷的杆件。托架拼装完成后，由安质部组织有关部门对托架进行检查签证，并进行荷载试验。4.1.3托架荷载试验支架预压使用千斤顶反压法。支架搭设完成后，对支架进行预压，以检验支架整体的承载力和稳定性，同时消除永久变形，测定弹性变形量，为底板高程控制提供依据。预压荷载不小于最大施工荷载的1.2倍。首先布置监测点，沿结构纵向每1/4跨径布置一个监测断面，每一个监测断面布设5个监测点。预压加载按施工荷载60％、100％和120％分三级加载。加载部位和顺序尽可能与梁体混凝土施工加载情况相一致。每级荷载加完后，每隔1h进行一次变形观测，当两次观测沉降值之差小于2mm时，再进行下一级加载。荷载全部加载完成后，每隔6h进行一次变形观测124 ,当两次观测沉降值之差小于2mm时，可终止预压，按加载相反的顺序进行卸载。4.1.4模板工程0#块外侧模采用组合钢模板，内模、底模采用竹胶模板，背面采用方木加紧，方木下设置型钢背带。内侧模原则上以撑为主、以拉为辅，内侧模底部可用钢筋或废钢料制成马凳承托。端模用竹胶模板，与内外模及其骨架连接牢固。模板制作应严格按照设计要求进行，必须保证截面尺寸和板面平整、光洁。0#节段内模较为复杂，制作前应进行仔细分块出图，经审核后制作；底模制作应考虑精轧螺纹钢处的安装方式。模板成品须经设计人员、质检人员检验合格后方可使用。模板安装方案，按下列顺序进行：①底模→外模安装→底腹板堵头（梁体底腹板钢筋安装、纵向预应力管道、竖向预应力筋等安装完毕）→腹板内侧模板安装（先安隔墙及人洞模）→内顶模支架→内顶板安装→顶板堵头（梁体顶板下层钢筋安装、横向预应力管道安装、顶板上层钢筋安装）。支架预压合格后，安装0#节段底模，底模安装应根据支架的弹性压缩量和模板与分配梁、分配梁与支架之间的非弹性变形，以及监控单位所提供的数据综合考虑底模预抬量，确保砼成型后，各部分位置准确。模板安装允许偏差见“预应力砼连续梁梁段模板安装允许偏差及检验方法。124 预应力砼连续梁梁段模板安装允许偏差及检验方法序号项目允许偏(mm)检验方法1梁段长±10尺量2梁高+10，03顶板厚+10，0尺量检查不少于5处4底板厚+10，05腹板厚+10，06横隔板厚+10，07腹板间距±108腹板中心偏离设计位置109梁体宽+10，010模板表面平整度31m靠尺测量不少于5处11模板表面垂直度每米不大于3吊线尺量不少于5处12孔道位置1尺量13梁段纵向旁弯10拉线测量不少于5处14梁段纵向中线最大偏差10尺量检查15梁段高度变化段位置±1016底模拱度偏差3测量检查17底模同一端两角高差218桥面预留钢筋位置10尺量4.1.5钢筋加工、绑扎及预应力管道安装㈠普通钢筋安装每批到达工地的钢材，均向监理工程师提供试验报告和出厂质量证明书，并按不同钢种、等级、牌号及生产厂家，分类堆放，挂牌以作识别。钢筋在使用前，进行调直和除锈，保证钢筋表面洁净、平直，无局部弯折；钢筋的加工制作在加工车间严格按设计图进行，成品编号堆码，以便使用。124 将加工好的钢筋运至模板内，按设计图放样绑扎，在交叉点处用扎丝绑扎牢固，必要时采取点焊，以确保钢筋骨架的刚度和稳定性。钢筋绑扎按设计及施工规范要求进行，根据浇筑方案，箱梁钢筋绑孔顺序：底板钢筋→横隔墙钢筋→腹板钢筋→倒角筋→顶板钢筋钢筋。同时安装定位网及预应力波纹管道，波纹管接头缠绕严密以防漏浆，进行砼浇筑；钢筋绑扎时注意各种预埋件的安装(包括接地装置、通风孔、泄水孔等)。钢筋安装允许偏差见下表。钢筋加工允许偏差序号名称允许偏差(mm)检验方法1受力钢筋全长±10尺量检查2弯起钢筋的弯折位置203箍筋内净尺寸±3钢筋安装允许偏差序号名称允许偏差(mm)检验方法1受力钢筋排距±5尺量、两端、中间各1处2同一排中受力钢筋间距基础、板、墙±20柱、梁±103分布钢筋间距±20尺量，连续3处4箍筋间距绑扎骨架±20焊接骨架±105弯起点位置（加工偏差±20mm包括在内）30尺量6钢筋保护层厚度cC≥35mm+10,-5+尺量、两端、中间各2处25mm2.0走行状态抗倾覆系数：>2.0材料允许应力表1.钢材允许应力钢材允许应力（Mpa）应力种类符号钢号Q235BQ345B40Cr(调质）40Si2MnV(精轧螺纹钢筋)第1组第2、3组第一组第二组抗拉、抗压和抗弯[б]170155240215375375抗剪[τ]10095145130225　端面承压（磨平顶紧）[бc]255230360320　　表2.螺栓和销轴允许应力螺栓和销轴连接允许应力(MPa)124 螺栓的性能等级、销轴和构件的钢号普通螺栓销轴承压型连接高强度螺栓抗拉[δ]抗剪[τ]承压[δc]抗弯[δ]抗剪[τ]抗拉[δ]抗剪[τ]承压[δc]普通螺栓4.8级145100　　　　　　销轴45号　　　300180　　　40Cr　　　550330　　　承压型高强度螺栓8.8级　　　　　285175　10.9级　　　　　360215　构件Q235　　255　　　　335Q345　　360　　　　420表3.焊缝允许应力焊缝允许应力（Mpa）焊缝种类应力种类符号构件钢号Q235B第1组第2、3组对接焊缝抗拉、抗压[б]170155抗剪[τ]10095贴角焊缝抗拉、抗压和抗剪[τ]120120124 1.2.6.计算工况节段主要参数表节段名称01234567节段长度(cm)300300300300300300350节段重量(t)219截面梁高(mm)11000106351021598149432872584008046节段名称89101112131415节段长度(cm)350350350350400400400400节段重量(t)截面梁高(mm)77177414713768876632641162246072节段名称16171819节段长度(cm)400400400400节段重量(t)139139133133124 截面梁高(mm)5953586858175800根据梁段长度、重量、梁高等参数，设计时按以下三种工况进行计算。工况一：1号梁段混凝土灌注完成工况。此工况梁段长度最小、混凝土重量最大。工况二：12号梁段混凝土灌注完成工况。此工况梁段长度最大、混凝土重量较大。以上两种工况荷载组合为：计算强度时：1.1的动力系数X梁段混凝土重量X1.05的超载系数＋1.1的动力系数X挂篮自重＋施工人员、材料、机具荷载+风荷载计算刚度时：梁段混凝土重量＋挂篮自重＋施工人员、材料、机具荷载工况三：12号梁段完成，挂篮由12号至13梁段走行工况。此工况挂篮走行距离最长，控制挂篮走行状态抗倾覆稳定及内外模走行梁走行状态的强度和刚度。此工况荷载组合为：1.2的动力系数X挂篮自重＋风荷载1.2.7.结构计算124 采用大型结构计算软件进行整体空间内力分析。按允许应力法进行检算。计算模型全部采用梁单元，主桁架考虑节点次弯矩。为使模型简洁，便于计算结果分析，外侧模和外模走行梁自重、箱梁翼缘板混凝土重量及其上的施工人员、材料、机具荷载转换为集中荷载施加在前上横梁上。内模和内模走行梁自重、箱梁顶板混凝土重量及其上的施工人员、材料、机具荷载转换为集中荷载施加在前上横梁上。图8挂篮总体计算图式124 图9挂篮总体计算图式三维效果图1.2.8.计算成果经计算，在混凝土灌注状态，走行梁强度刚度由工况三控制，其余所有构件的强度、刚度均由工况一控制。1.2.8.1.挂篮在工况一的总变形124 图10挂篮在工况一的总变形图1.2.8.2.主桁架变形值见图4。124 图11主桁架变形值计算表明主桁架前节点挠度值f1=16.6mm<20mm，主桁刚度符合规范要求。1.2.8.3.主桁架内力、应力及稳定图12主桁架轴力值124 图13主桁架轴力图124 图14主桁架平面内次弯矩图主桁架杆件内力表杆件名称轴力(KN)杆端次弯矩(KN.m)备注杆AB-882.1A端B端轴力:拉为＋，压为－弯矩:底边受拉为＋，底边受压为－　21.7-67.6杆BC-1570.8B端C端1.70.4杆CD1110.6C端D端-17.6-20杆AC1146.1A端C端124 -21.9-17.3杆BD-882.5B端D端-65.920.1主桁架杆件应力图15主桁架杆件应力图主桁架杆件考虑杆端次应力时绝对值最大应力为127.9MPa<[б]=170MPa，强度满足要求。主桁架压杆稳定124 主桁架杆件采用2[36b双槽钢缀板连接的格构式，横截面尺寸为(1).杆BD设计参数：、1．整体稳定对实轴（Y轴）计算：查截面型钢表可得：2[36b，对实轴（Y轴）演算刚度和整体稳定：，满足要求按照b类截面查《钢结构设计规范》附表C：可得：则：对虚轴（X轴）计算：计算肢间距离。分肢长细比,则：从而，取124 单个槽钢[36b的截面数据为：整个截面对虚轴（X-X轴）数据：，按照b类截面查《钢结构设计规范》附表C：得：则：2.分肢稳定满足要求。3.缀板设计初选缀板尺寸：宽度：端缀板：中缀板：厚度：，且不小于10mm。中缀板取：端缀板取：缀板间净距，取相邻缀板中心距离124 缀板线刚度之和与分肢刚度比值为：，满足要求横向剪力：缀板与分肢连接处的内力为：在剪力和弯矩的共同作用下，该处角焊缝强度满足下式要求：根据构造要求：，最后确定取，可以满足要求。(2).杆BC设计参数：、1．整体稳定对实轴（Y轴）演算刚度和整体稳定：，满足要求按照b类截面查《钢结构设计规范》附表C：可得：则：124 对虚轴（X轴）计算：分肢长细比，则按照b类截面查《钢结构设计规范》附表C：得：则：2.分肢稳定满足要求。3.缀板设计：中缀板取：端缀板取：缀板间净距，取相邻缀板中心距离缀板线刚度之和与分肢刚度比值为：，满足要求横向剪力：缀板与分肢连接处的内力为：124 在剪力和弯矩的共同作用下，该处角焊缝强度满足下式要求：根据构造要求：，最后确定取，可以满足要求。1.2.8.4.主桁架节点连接螺栓验算。杆AB与节点板B的连接螺栓验算。杆AB轴力绝对值较大，杆端次弯矩最大,连接螺栓个数最少。节点采用双节点板，每侧螺栓群计算剪力V=882.1/2=441KN,扭矩为M=67.6/2=33.8KN.m。计算表明，受力最大的螺栓承受剪力为57.7KN，而每个螺栓的抗剪容许承载力为98.26KN，螺栓群有较大的安全储备。杆BC与节点板B的连接螺栓验算。杆BC轴力绝对值最大，杆端次弯矩较小，连接螺栓个数最少。每侧螺栓群计算剪力V=1570.8/2=785.4KN,扭矩为M=1.7/2=0.85KN.m。计算表明，受力最大的螺栓承受剪力为65.9KN，而每个螺栓的抗剪承载力为98.26KN，螺栓群有较大的安全储备。1.2.8.5.主桁架整体线弹性屈曲稳定124 图16.主桁架整体线弹性屈曲在工况一作用下，主桁架整体线弹性屈曲第一阶屈曲稳定系数为18，主桁架整体屈曲稳定有足够的安全系数。1.2.8.6.前上横梁强度图17.前上横梁弯曲应力值图18.前上横梁剪应力值124 在工况二作用下前上横梁最大弯曲应力б=79.4MPa<[б]=170MPa，最大剪应力τ=47.9MPa<[τ]=100MPa，前上横梁强度符合要求。1.2.8.7.前上横梁变形值见图19。图19前上横梁变形值前上横梁跨中挠度为26.4mm，扣除主桁架前节点挠度值16.6mm，前上横梁的相对挠度值f/l=(26.4-16.6)/6900=0.0014，刚度满足要求。1.2.8.8.底模平台刚度。底模平台由工况一控制。在不累加主桁架、前上横梁、吊杆的变形值的情况下，底模平台最大挠度发生在边纵梁的跨中，最大值为9.6mm,相对挠度为(9.6-1.4)/5200=0.0016<[f/l]=1/400。表明底模平台纵梁刚度满足要求。124 图20.底模平台变形值1.2.8.9.底模平台强度图21.底模平台边纵梁弯曲应力值124 图22.底模平台边纵梁剪应力值在工况一作用下底模平台边纵梁最大弯曲应力б=124.9MPa<[б]=170MPa，最大剪应力τ=22.3MPa<[τ]=100MPa，底模平台纵梁强度符合要求。图23.底模平台后横梁应力值在工况一作用下底模平台后横梁最大应力б=89.8MPa<[б]=170MPa，底模平台横梁强度符合要求。1.2.8.10.吊杆强度吊杆由工况一作用下的后吊杆控制设计。吊杆内力见下图124 图24吊杆内力值吊杆由2根φ32精轧螺纹钢筋组成，单根精轧螺纹钢筋内力为265.7KN，与40Si2MnV(高强精轧螺纹钢筋)极限抗拉承载力603KN相比较，吊杆安全储备较大。1.2.8.11.挂篮后锚抗倾覆系数的计算图25.挂篮前支座和后锚反力值前支座反力R1=1613.8KN，后锚反力R2=739.5KN。124 图26.挂篮后锚计算图式图27.后锚杆轴力值后锚杆最大拉力Nmax=161.7KN,精轧螺纹钢筋屈服拉力为603KN，则工作状态抗倾覆系数为K1=603/161.7=3.7>2.0,符合要求。124 图28.后锚分配梁和后锚扁担梁弯曲应力值图29.后锚分配梁和后锚扁担梁剪应力值后锚分配梁最大弯曲应力值为46.1MPa,最大剪应力值为19.2MPa，强度满足要求后锚扁担梁最大弯曲应力值为63.1MPa,最大剪应力值为38.6MPa，强度满足要求1.2.8.12.内外模走行梁工作状态变形值见图30。124 图30a内模走行梁工作状态变形值图30b外模走行梁工作状态变形值内模走行梁工作状态最大变形值为26.8mm,相对挠度为9.1/5100=0.0018<[f/l]=1/400;外模走行梁工作状态最大变形值为2.9mm,相对挠度为0.7/5100=0.0001<[f/l]=1/400；表明内、外模走行梁在工作状态下刚度满足要求。1.2.8.13.内外模走行梁工作状态应力值见图31。图31a内模走行梁工作状态应力值图31b外模走行梁工作状态应力值124 内模走行梁工作状态最大应力值为127.5MPa<[б]=170MPa；外模走行梁工作状态最大应力值为13.6MPa<[б]=170MPa；表明内、外模走行梁在工作状态下强度满足要求。1.2.8.14.内外模走行梁走行最不利状态变形值见图32。图32a内模走行梁走行最不利状态变形值图32b外模走行梁走行最不利状态变形值内模走行梁走行状态最大变形值为13.4mm,相对挠度为13.4/9300=0.0014<[f/l]=1/400;外模走行梁走行状态最大变形值为8.6mm,相对挠度为8.6/9500=0.0009<[f/l]=1/400；表明内、外模走行梁在走行状态下刚度满足要求。1.2.8.15.内外模走行梁走行最不利状态应力值见图30。124 图33a内模走行梁走行最不利状态应力值内模走行梁走行状态最大应力值为57.7MPa<[б]=170MPa;外模走行梁走行状态最大应力值为28.2MPa<[б]=170MP；表明内、外模走行梁在走行状态下强度满足要求。图33b外模走行梁走行最不利状态应力值1.2.8.16.挂篮走行最不利状后支座反力计算附表走行状态后锚最大反力名称单重(kg)件数总重(kg)备注前上横梁3144.113144.1前吊杆垫梁102.584410.32124 前吊杆扁担梁102.584410.32QD32型螺旋千斤顶208160前吊带189.42378.8内模前吊杆51.812103.62外模前吊杆51.812103.62底模平台13397.8216698.91一半重量作用于前上横梁　外模前吊杆力99021980内模前吊杆力398027960以上合计21349.69单榀主构架前节点力10674.845主桁架前节点间距5主桁架后节点间距4.6动力系数1.2单榀主构架后锚计算反力13923.711kg由上可知，走行状态最不利时单榀主构架后支座反力为R’=139KN1.2.8.17.后支座与主构架连接螺栓计算每个后支座与主构架由12个M27-10.9S高强螺栓连接，按《钢结构高强螺栓连接的设计、施工、及验收规程》JGJ82-91，每个螺栓抗拉、抗剪、承压承载力设计值为124 图34后支座与主构架连接螺栓计算连接螺栓在挂篮走行时拉力N=R’=139KN;摩擦力所产生的剪力V=0.5×R’=69.5KN;摩擦力所产生的弯矩M=V×0.31=21.5KN·m在拉力N与弯距M作用下一个高强螺栓最大拉力一个高强螺栓的剪力故124 故后支座与主构架连接螺栓安全。1.2.8.18.后支座计算后支座由连接板、竖板、水平板、隔板及加劲肋组焊而成，其中竖板、水平板和加劲肋构成L形钩板。挂蓝走行时，后支座的水平板钩住工字钢轨道的上翼缘，以抵抗走行状态的倾覆力。经计算，后支座的承载力由水平板承载力控制。水平板采用δ20的钢板双面开坡口与竖板焊透，在每个水平板下设有三道δ12的加劲肋。每个加劲肋的尺寸为100X56mm，加劲肋分别与水平板和竖板双面贴角焊，焊缝高10mm。每个水平板承受的竖向力为R”=R’/2=69.5KN。偏于安全，不计水平板与竖板的焊缝承载力，假定水平板所受竖向力全部通过加劲肋传给竖板。每个加劲肋与竖板的有效焊缝长度为l1=2X80=160mm；。每个加劲肋与竖板连接焊缝允许承载力［N］=160X10X0.7X[τ]=160X10X0.7X100=112KN；。则每个水平板的允许竖向承载力[Q]=3X[N]=3X112KN=336KN；。由以上可知，每个水平板的安全系数k2b=[Q]/R”=336/69.5=4.8。1.2.8.19.轨道计算轨道采用三维实体单元建模。计算结果表明，在挂篮走行最不利状态下，轨道翼缘竖向变形最大值为0.4mm，等效VonMises应力最大值为89.6MPa，则轨道承载力的安全系数k2c=235/89.6=2.6。124 图35.轨道计算模型图36.轨道vonMises应力124 图37.轨道竖向变形值1.2.8.20.锚固精扎螺纹钢筋计算走行最不利状态时，挂篮后支座反力R’=139KN由一根精扎螺纹钢筋承受。单根φ32精扎螺纹钢筋屈服承载力为603KN，则锚固精扎螺纹钢筋承载力安全系数k2d=603/139=4.3。根据1.2.7.17――1.2.7.20四项计算，挂篮走行状态抗倾覆系数由轨道承载力控制，最小安全系数K2=k2C=2.6。1.3.结论经计算，该挂篮在各种计算工况下，强度、刚度、稳定均满足相关规范要求。124 附表3雅鲁藏布江3#特大桥（88+148+88）连续钢构现浇段检算书编制：审核：审批：124 目录1、主要计算说明：1092、计算依据及计算方式：1093、具体计算：1093.1边跨现浇段荷载分布的确定1093.2纵梁设计1133.3横梁计算1173.4临时支墩验算：1193.5基础检算1213.6布置位置122124 1、主要计算说明：根据施工技术方案主要计算各构件受力情况及支架的整体稳定性是否满足要求，根据计算验证方案的可行性，并根据验算结果指导编制施工方案；计算方式采取由上至下，逐个验算杆件受力是否符合要求。2、计算依据及计算方式：（一）计算依据：1、《建筑五金实用手册》2、《路桥施工计算手册》3、《钢结构—原理与设计》4、《钢结构设计规范》5、《钢管混凝土结构设计与施工规程》6、《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》7、路桥施工手册《桥涵》8、连续梁施工设计图纸（二）、计算方式：采用手算和有限元计算相结合的方式3、具体计算：3.1边跨现浇段荷载分布的确定124 根据《路桥施工计算手册》及《铁路混凝土与砌体工程施工规范》。模板及支架荷载：q=1.0kN/m2，设备及人工荷载：q=3.0kN/m2，砼浇注冲击荷载：q=2.5kN/m2，砼浇注振捣荷载：q=2.5kN/m2计算。混凝容重（配筋率大于2%）：q=26kN/m3混凝土超灌系数取:1.05根据提供的图纸，确定支架受力最大横断面图，如图1所示。图1边跨最大横断面图单位：cm1、腹板部位荷载计算长度取1m，梁高取5.8m计算。①混凝土自重荷载计算考虑混凝土超灌，系数取1.05，则腹板部位混凝土分布荷载：124 ②模板荷载计算侧模：底模：内侧模板：腹板模板总荷载为：③设备及人工荷载：④砼浇注冲击及振捣荷载：腹板下荷载合计：=①+②+③+④=2、底板部位荷载计算①混凝土自重荷载考虑混凝土超灌，系数取1.05，则底板部位混凝土分布荷载为：②箱内顶模、底模，底板底模荷载顶模：底模：底板底模：模板分布荷载为：③设备及人工荷载：④砼浇注冲击及振捣荷载：124 底板部位分布荷载合计：=①+②+③+④=3、翼板部位荷载计算①混凝土自重荷载考虑混凝土超灌，系数取1.05，则底板部位混凝土分布荷载为：②模板荷载模板分布荷载为:③设备及人工荷载：④砼浇注冲击及振捣荷载：底板部位分布荷载合计：=①+②+③+④=4、荷载分布示意图：根据以上计算荷载，节段荷载分布示意图如图2所示：124 图2横向荷载分布图单位：cm3.2纵梁设计1、纵梁间距估算边跨现浇段下纵梁采用I32a工字钢,所有纵梁中腹板下的纵梁受力最为不利。①腹板下纵梁估算的受力简图、弯矩图、剪力图如下:图3腹板下纵梁估算受力简图（每延米宽）(单位：)图4腹板下纵梁估算弯矩图（每延米宽）(单位：)124 图5腹板下纵梁所受反力（每延米宽）(单位：)由得：综合考虑取②底板下纵梁估算的受力简图、弯矩图、剪力图如下：图6底板下纵梁估算受力简图（每延米宽）(单位：)图7底板下纵梁估算弯矩图（每延米宽）(单位：)图8底板下纵梁所受反力（每延米宽）(单位：)由得：综合考虑取：③翼缘板下纵梁估算的受力简图、弯矩图、剪力图如下：图9翼缘下纵梁估算受力简图（每延米宽）(单位：)124 图10翼缘下纵梁估算弯矩图（每延米宽）(单位：)图11翼板下纵梁所受反力（每延米宽）(单位：)由得：综合考虑取：纵梁的具体布置见附图。1、纵梁内力校核腹板下纵梁承受荷载：底板下纵梁承受荷载：翼板下纵梁承受荷载：只校核腹板下纵梁,纵梁受力图示如下：图12纵梁受力简图(单位：)图13纵梁弯矩图(单位：)124 图14纵梁剪力图(单位：)图15腹板纵梁位移图(单位:)强度校核：因此强度满足要求。刚度校核：因此刚度满足要求。稳定性校核：危险截面位于最大正负弯矩处。最大正弯矩处，取自由长度,查表得最大负弯矩处，取自由长度2.5m，查表得因此稳定性满足要求,纵梁布置见附图。124 3.3横梁计算在纵梁间距的确定过程中，计算得到不同位置处横梁受到的压力，先汇总如下：下部横梁采用两根I45c工字钢，偏安全的取横梁所受的最大压力支反力作用位置()()()Max()腹板215.1618.6574618.6底板62.6178.4168.8178.4翼缘板35.9101.497.8101.4表从表中得到作用于横梁上的分段分布荷载,腹板段为，底板段为，翼缘板段为。拟定对横梁采用三处支撑，并通过计算初步确定支撑的位置。对横梁受力分析，得出横梁受力分布图如图16所示。图16横梁受力分布图()图17横梁受力弯矩图()124 图18横梁受力剪力图()图19横梁位移图()图20横梁受力反力图()计算得：强度校核：最大正应力：最大剪应力：刚度校核：稳定性校核简支段：自由长度3.3m可见强度、刚度、稳定性均满足要求，横梁布置见附图。124 3.4临时支墩验算：选择钢管为500mm×10mm；（1）钢管截面特性钢管的净面积钢管的惯性矩钢管的回转半径（2）荷载分析组合对于单根柱：放置在承台上的柱高为，其上的竖向压力最大为。钢管柱自重：单根柱所承受的荷载为：（3）受压承载力检算强度校核:因此强度满足要求。根据钢管柱的约束条件可知，，，则查表得（b类截面）因此稳定性也满足要求。124 （4）承台局部承压检算根据《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3-2005）图20局部承压图（单位：cm）承台的局部承压容许应力：图中：——圆形局部承压面积的圆心至构件边缘的最小距离，此处取；——计算底面积；——局部承压面积；——混凝土局部承压强度提高系数，；一层承台单根柱处承台的允许应力计算如下：124 ，取承台所承受的实际荷载总计：单根柱处承台的实际应力：则承台局部承压满足要求。3.5基础检算布置在地面上的钢管需要做C25钻孔灌注桩，取桩的直径为1.25米，桩长为15米；（1）地基的承载力验算如下：钻孔灌注桩的单桩轴向受压容许承载力按下式计算：式中：——单桩轴向容许承载力；——桩身截面周长,取；——桩侧各土层的极限摩阻力;——桩侧各土层厚度；——钻孔灌注桩桩底支撑力折减系数，取0.6；A——桩底面积，取；——桩底地基土的容许承载力，根据桩的入土深度124 按下述确定，由，则当时，其中——地基土的基本承载力，按《铁路桥涵地基规范》采用，取300Kpa;——的深度修正系数，1.0，；——桩侧土的天然容重，取20KN/m3;根据以上取值，得而由钢管柱传至地基的实际轴向压力为横梁上传递下来的荷载、立柱自重、立柱横联（取角钢L125*12）和桩自重的一半组成，计算如下：则地基承载力满足要求。（2）桩基的配筋：全笼形式，纵向钢筋采用B25，螺旋筋采用10,加强箍筋采用B16。钢筋布置具体见附图。（3）建议：地基表层为人工填筑土，施工期间一定要先压实地基承载力达到200KPa。3.6布置位置见下页附图。124 附图：（图中尺寸标注单位均为厘米）124 支架侧面布置图（cm）124 支架横向布置图（cm）支架立面布置图（cm）124 钢管柱构造图（cm）法兰盘构造图（cm）145 附表4雅鲁藏布江3#特大桥（88+148+88）连续钢构施工监测方案编制：审核：审批：145 目录1施工监控的意义和目的1292施工监控的原则和方法1293施工控制体系1304施工控制基本理论1314.1连续梁桥施工控制的特点1324.2自适应施工控制系统1324.3参数识别1335桥梁施工控制结构分析1345.1结构分析依据及计算参数的确定1345.1.2结构计算参数的确定1355.2施工监控结构计算1375.2.1施工监控结构计算1375.2.2施工控制的计算方法1385.2.3结构分析的目的1385.2.4连续梁桥施工控制分析1385.3计算过程1395.4立模标高的确定1396线形监测1416.1线形控制工作程序1416.1.1控制流程1416.1.2误差控制标准1416.2位移测点布置1426.3观测时间与项目1426.4悬臂阶段测量工作内容1436.4.1挂篮定位1436.4.2浇筑混凝土时-147-6.4.3混凝土养护期间-147-6.4.4预应力张拉后-147-6.4.5合拢阶段主要测量内容如下：-148-6.5测量仪器-148-7应力施工监测-148-7.1监测仪器的选择-148-7.2监测断面及仪器布置-149-7.3测试内容-149-8误差分析与识别-150-9施工控制实施流程-150-附录；标高测量表格-152-145 1施工监控的意义和目的本桥梁体为预应力混凝土连续刚构箱梁，采用悬臂施工。该类桥梁的形成要经过一个复杂的过程，施工工序和施工阶段较多，各阶段相互影响，且这种相互影响又有差异，易造成各阶段的内力和位移随着混凝土浇筑过程变化而偏离设计值的现象，甚至超过设计允许的内力和位移，若不通过有效的施工控制及时发现、及时调整，就可能造成成桥状态的梁体线形与内力不符合设计要求，或引起施工过程中结构的不安全。在施工过程中，为保证合拢前悬臂端竖向挠度的偏差、主梁轴线的横向位移不超过容许范围、保证合拢后的桥面线形良好、保证在施工中主梁截面不出现过大的应力，必须对该桥主梁的挠度、应力等施工控制参数做出明确的规定，并在施工中加以有效的管理和控制，以确保该桥在施工过程中的安全，并保证在成桥后主梁线形符合设计要求。对于分阶段悬臂浇筑施工的预应力混凝土连续梁桥来说，施工控制就是根据施工监测所得的结构参数真实值进行施工阶段计算，确定出每个悬浇阶段的立模标高和结构内力，并在施工过程中根据施工监测的挠度和应力成果，对误差进行分析、预测或对下一阶段立模标高进行调整，以此来保证成桥后的桥面线形、保证合拢段悬臂标高的相对偏差不大于规定值以及结构内力状态符合设计要求。对连续刚构箱梁部分进行施工监控的目的就是确保施工过程中结构的可靠度和安全性，保证桥梁成桥桥面线形及受力状态符合设计要求，主要控制内容为：主梁线形、受力。2施工监控的原则和方法145 本桥的施工监控包括两个方面的内容：梁的变形控制和内力控制，变形控制就是严格控制每一阶段梁的竖向挠度，若有偏差并且偏差较大时，就必须立即进行误差分析并确定调整方法，为下一阶段更为精确的施工做好准备工作；内力控制则是控制主梁在施工过程中以及成桥后的应力，尤其是合拢时间的控制，使内力不致过大而偏于不安全或在施工过程中造成主梁的破坏。梁部结构采用的悬臂施工方法属于典型的自架设施工方法，对于本桥来讲，由于在施工过程中的已成结构（悬臂阶段）状态是无法事后调整的或可调整的余地很小，所以，针对主梁的结构和施工特点，梁部的施工监控主要采用预测控制法。预测控制法是指在全面考虑影响桥梁结构状态的各种因素和施工所要达到的目标后，对结构的每一个施工阶段形成前后的状态进行预测，使施工沿着预定状态进行。由于预测状态与实际状态间有误差存在，某种误差对施工目标的影响则在后续施工状态的预测中予以考虑，以此循环，直到施工完成并获得和设计相符合的结构状态。3施工控制体系为有效地开展施工监控工作，在本桥的施工监控中需要建立如图3-1所示的施工监控体系。145 施工体系张拉预应力挂篮前移(绑扎下阶段钢筋)施工现场设计体系设计计算设计指定参数砼容重、弹模块件重量、尺寸施工荷载偶然荷载现场测试体系实时测量体系应力测量线形测量温度时间主梁线形物理测量力学测量施工控制预测计算施工控制实时计算施工控制计算体系计算核对实测值现场测试参数参数识别、修正施工控制计算参数施工控制计算值比较修正量计算分析发布施工控制指令下阶段施工资料：立模标高预告及挂篮变形量预测图3-1连续刚构箱梁施工监控体系4施工控制基本理论在连续刚构箱梁145 桥施工监控中，对梁体线形、应力进行重点控制。在控制中，监控方采用自适应控制方法对本桥进行线形控制，采用最小二乘法对结构参数进行调整、估计。4.1连续梁桥施工控制的特点连续刚构箱梁桥在悬臂施工阶段是静定结构，合拢过程中如不施加额外的压重，成桥后内力状态一般不会偏离设计值很多，因此连续梁桥施工控制的主要目标是控制主梁的线形。若已施工梁段上出现误差，除张拉预备预应力束外，基本没有调整的余地，且这一调整量也是非常有限的，而且对梁体受力不利。因此，一旦出现线形误差，误差将永远存在，对未施工梁段可以通过立模标高调整已施工梁段的残余误差，如果残余误差较大，则调整需经过几个梁段才能完成。根据上述分析，悬臂浇筑连续刚构箱梁桥施工中标高控制的特点是，已完成梁段的误差无法调整，而未完成梁段的立模标高只与正装模拟计算有关，与已完成梁段的误差基本无关。因此，在图4.1自适应施工控制原理图中的下半环，即控制量反馈计算，在连续梁施工控制中一般不起作用。同时，上半环，即参数估计及对计算模型的修正就显得尤为重要，只有与实际施工过程相吻合的计算模型计算出的预报标高才是可实现的。4.2自适应施工控制系统对于预应力混凝土连续刚构箱梁桥，施工中每个阶段的受力状态达不到设计所确定的理想目标的重要原因是有限元计算模型中的计算参数取值，主要是混凝土的弹性模量、材料的容重、徐变系数等，与施工中的实际情况有一定的差距。要得到比较准确的控制调整量，必须根据施工中实测到的结构反应修正计算模型中的这些参数值，以使计算模型在与实际结构磨合一段时间后，自动适应结构的物理力学规律。在闭环反馈控制的基础上，再加上一个系统参数辩识过程，整个控制系统就成为自适应控制系统。图4-1为自适应控制的原理图。145 图4-1自适应施工控制基本原理当实测到的结构受力状态与模型计算结果不符时，把误差输入到参数识别算法中去调节计算模型的参数，使模型的输出结果与实际测量到的结果相一致。得到修正的计算模型参数后，重新计算各施工阶段的理想状态，按照上述反馈控制方法对结构进行控制。这样，经过几个工况的反复辨识后，计算模型就基本上与实际结构相一致了，在此基础上可以对施工状态进行更好的控制。对于采用悬臂浇筑的桥梁，主梁在墩顶附近的相对线刚度较大，变形较小，因此，在控制初期，参数不准确带来的误差对全桥线形的影响较小，这对于上述自适应控制思路的应用是非常有利的。经过几个节段的施工后，计算参数已得到修正，为跨中变形较大的节段的施工控制创造了良好的条件。4.3参数识别在本桥的施工控制中按照自适应控制思路，采用“最小二乘法”进行参数识别和误差分析，其基本方法是：当预应力混凝土连续刚构箱梁悬臂施工到某一阶段时，测得主梁悬臂端个节段的挠度为：设原定理想状态的梁体理论计算挠度为：上述两者有误差量：若记待识别的参数误差为：由引起的各阶段挠度误差为：145 式中：—参数误差到的线性变换矩阵。残差：＝方差：将上式配成完全平方的形式：+当时，即＝0时，上述不等式中的等号成立，此时达到最小，因此的最小二乘估计为：引入加权矩阵：有：在连续梁桥悬臂施工的高程控制中，可以由结构性能计算出，按工程条件定义，由箱梁阶段标高观测得到挠度实测值，计算，最后获得参数误差估计值，根据参数误差对参数进行修正。5桥梁施工控制结构分析5.1结构分析依据及计算参数的确定5.1.1结构分析计算依据(1)《新建铁路桥上无缝线路设计暂行规定》（铁建设函[2003]205号）；(2)《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1～TB10002.5-2005）；(3)《铁路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3-2005）；145 (4)《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB10002.5-2005）；(5)《铁路工程抗震设计规范》（GB50111-2006）；(6)《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（铁建设[2005]157号）及“局部修改条文“铁建设[2007]140号；5.1.2结构计算参数的确定本桥施工控制计算主要参考施工图纸，并结合施工单位提出的主梁施工方案来确定。在主梁施工开始之前进行了施工控制的初步计算，监控方在施工开始初期根据初步计算结果对梁的线型进行控制。（1）恒载：按设计图提供的尺寸，并根据施工现场采集的参数进行必要的修正，考虑结构梁体自重γ=26.00kN/m3；二期恒载和临时荷载,并考虑了桥面排水坡度2%的影响；（2）温度及混凝土收缩、徐变影响：计算中按设计及规范考虑了结构局部温差效应及考虑混凝土实际加载龄期的收缩、徐变的影响。其中:环境条件按野外一般条件计算，相对湿度取80～85％徐变系数终极极值：2.0(混凝土龄期5天)徐变增长速率:0.0055收缩速度系数:0.00625收缩终极系数:0.00016（3）预应力损失影响：按规范计入预应力损失,按设计图分阶段进行张拉。其中：纵向预应力：①管道摩阻系数取：0.23；②管道偏差系数取：0.0025③一端锚具回缩6mm④松弛损失0.024竖向预应力：①管道摩阻系数取：0.35；②管道偏差系数取：0.003；③一端锚具回缩1mm④松弛损失0.05（4）材料特性施工控制前期计算所采用的主要材料特性值见表1。表1计算所用材料特性容重145 材料类型弹性模量（）线膨胀系数（）混凝土抗压标准强度（）混凝土抗拉标准强度（）混凝土C553.55E40.0000126.0035.53.1钢绞线1.95E50.000012其中，混凝土的弹性模量、钢绞线的弹性模量取自《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(TB10002.3-2005)。（5）混凝土加载龄期每个悬臂现浇梁段的加载龄期为7天。在施工过程中，混凝土加载龄期等参数可能与实际情况不符，将根据实际情况进行调整。（6）挂篮重量（含施工机具，人员等）挂篮按照100T考虑。在进行结构设计和施工控制初步分析时，结构设计参数主要按规范取值，由于部分设计参数的取值小于实测值，因此在多数情况下，采用规范设计参数计算的结构内力及位移均较实测值大，这对设计是偏于安全的，但对于施工控制来说即是不容忽视的偏差，因为它将直接影响到成桥后结构线形及内力是否符合设计要求，因此应对部分主要设计参数进行测定以便在施工前对部分结构设计参数进行一次修正，从而进一步修正结构线形，为保证该桥成桥后满足设计要求奠定基础。在主梁施工开始后，对主梁进行施工过程中的跟踪计算分析，跟踪计算分析中的各类参数按照施工中的实际情况考虑影响结构线形及内力的基本参数由很多个，基本参数的选取和需现场测定的参数主要有：（1）混凝土弹性模量，前期结构计算按照规范取值，在施工过程中根据试验结果确定，混凝土的弹性模量的测试应采用现场取样的方法分别测定混凝土在3天、7天、28天龄期的弹模值，为主梁预拱度的修正提供数据。（2）预应力钢绞线弹性模量，按照现场取样试验结果采用；（3）恒载按设计图提供的尺寸，并根据施工现场采集的混凝土容重等参数进行必要的修正，考虑结构自重和临时荷载,并考虑桥面坡度的影响；（4）混凝土收缩、徐变系数，按照规范采用，计算按规范考虑结构局部温差效应及考虑混凝土实际加载龄期的收缩、徐变的影响；（5）材料热胀系数，按规范取值；（6）施工临时荷载，现场进行统计，尽量减少材料等的堆放，本阶段不用的材料堆放在0＃块附近；145 （7）预应力孔道摩阻系数，根据现场摩阻试验确定。5.2施工监控结构计算5.2.1施工监控结构计算在施工之前，应对该桥在每一施工阶段的应力状态和线形有预先的了解，故需要对其进行结构计算，该桥的施工控制计算除了必须满足与实际施工方法相符合的基本要求外，还要考虑诸多相关的其它因素。（1）施工方案连续梁桥的恒载内力、挠度与施工方法和架设程序密切相关，施工控制计算前首先对施工方法和架设程序做一番较为深入的研究，并对主梁架设期间的施工荷载给出一个较为精确的数值。在开始施工前，施工单位应给出挂篮的荷载值及刚度值（或变形），监控单位将根据此数据进行计算分析。（2）计算图式梁部结构要经过悬臂施工→边跨合拢→中跨合拢的过程，在施工过程中结构体系不断发生变化，故在各个施工阶段应根据符合实际情况的结构体系和荷载状况选择正确的计算图式进行分析计算。（3）结构分析程序对于连续梁桥的施工控制计算，采用平面结构分析方法可以满足施工控制的需要，结构分析采用MIDAS程序进行。（4）预应力影响预应力直接影响结构的受力与变形，施工控制应在设计要求的基础上，充分考虑预应力的实际施加程度。（5）混凝土收缩、徐变的影响混凝土的收缩、徐变对结构的测试应力和施工阶段中的梁体挠度有较大影响，必须加以考虑。（6）温度温度对结构的影响是复杂的，在本桥的施工监控中，对季节性温差在计算中予以考虑，对日照温差则在观测和施工中采取一些措施予以消除，以减小其影响。（7）施工进度145 本桥的施工控制计算需按照实际的施工进度以及确切的合拢时间分别考虑各部分的混凝土的徐变变形。5.2.2施工控制的计算方法悬臂施工的连续刚构箱梁桥梁结构的最终形成需经历一个复杂施工过程以及结构体系转化过程，对施工过程中每个阶段的变形计算和受力分析，是桥梁结构施工控制中最基本的内容。施工监控的目的就是确保施工过程中结构的安全，保证桥梁成桥线形和受力状态基本符合设计要求。因此，必须采用合理的理论分析和计算方法来确定桥梁结构施工过程中每个阶段的结构行为。针对本桥的实际情况，采用正装分析法和倒退分析法进行施工控制的结构分析。正装分析法是按照桥梁结构实际施工加载顺序来进行结构变形和受力分析，它能较好的模拟桥梁结构的实际施工历程，能得到桥梁结构各个施工阶段的位移和受力状态，这不仅可用来指导桥梁施工，还能为桥梁施工控制提供依据，同时在正装计算中能较好的考虑一些与桥梁结构形成历程有关的因素，如混凝土的收缩、徐变问题。正装分析不仅可以为成桥结构的受力提供较为精确的结果，还为结构强度、刚度验算提供依据，而且可以为施工阶段理想状态的确定、完成桥梁结构的施工控制奠定基础。倒退分析方法假定在成桥时刻时刻结构内力分布满足前进分析时刻的结果，轴线满足设计线形要求，按照前进分析的逆过程对结构进行倒拆，分析每次拆除一个施工阶段对剩余结构的影响，在每一个阶段分析得到的结构位移、内力状态便是该阶段结构理想的施工状态。结构施工理想状态就是在施工各阶段结构应有的位置和受力状态，每个阶段的施工理想状态都将控制着全桥最终形态和受力特性。施工控制将根据每阶段的实际状态和理想状态的偏差对计算进行调整，分析误差原因，以较为准确的估计下一阶段的梁体挠度。5.2.3结构分析的目的（1）确定每一阶段的立模标高，以保证成桥线形满足设计要求；（2）计算每一阶段的梁体的合理状态及内力，作为对桥梁施工过程中的每个阶段结构的应力和位移测试结果进行误差分析的依据。5.2.4连续梁桥施工控制分析145 （1）按照施工步骤进行计算，考虑各梁段的自重、施加的预应力、混凝土收缩徐变以及温度的变化等因素对结构的影响，对于混凝土的收缩、徐变等时差实效在各施工阶段中逐步计入；（2）每一阶段的结构分析必需以前一阶段的计算结果为基础，前一阶段结构位移是本阶段确定结构轴线的基础，以前各施工阶段受力状态是本阶段确定结构轴线的基础，以前各施工阶段结构受力状态是本阶段时差实效的计算基础；（3）计算出各阶段的位移之后，根据后续施工阶段对本阶段的影响，进行倒退分析即可得到各施工阶段桥梁结构的合理状态和立模标高；（4）施工监控首先根据施工图纸进行初步的计算，在施工过程中会存在许多难以预料的因素，可能导致施工进度安排等与初始计算不符，若有与施工图不同的地方应根据施工单位实际提供的施工步骤进行重新计算分析，施工单位应在开始施工前提供详细的施工步骤，包括预应力的张拉顺序、每阶段的施工持续时间、混凝土的加载龄期等。5.3计算过程（1）根据施工图提供的施工步骤对本桥进行前期计算，为与设计结果对比，横隔板重量、结构自重系数、摩阻系数、收缩徐变系数等参数按照设计所取参数计算，在最后阶段即成桥运营阶段考虑收缩徐变3650天后的梁体累计位移，并与设计结果进行对比，以校核计算分析模型的准确性。（2）在施工过程中，按照实际的结构参数修正结构计算模型进行跟踪计算，使得结构预测位移与实际发生的位移吻合。5.4立模标高的确定在主梁的悬臂浇筑过程中，梁段立模标高的合理确定，是关系到主梁线形是否平顺、是否符合设计的一个重要问题。如果在确定立模标高时考虑的因素比较符合实际，而且加以正确的控制，则最终桥面线形较为良好。立模标高并不等于设计中桥梁建成后的标高，一般要设置一定的预拱度，以抵消施工中产生的各种变形（竖向挠度）。其计算公式如下：式中：—阶段立模标高；145 —阶段设计标高；—由本阶段及后续施工阶段梁段自重在阶段产生的挠度总和；—由张拉本阶段及后续施工阶预应力在阶段引起的挠度；—混凝土收缩、徐变在阶段引起的挠度；—施工临时荷载在阶段引起的挠度；—取使用荷载在阶段引起的挠度的50%；—挂篮变形值。其中挂篮变形值是根据挂篮加载试验确定的在施工过程中加以考虑，、、、、在前进分析和倒退分析计算中已经加以考虑。根据上述计算式和监控分析，可以计算出各梁段的预拱度（相对于设计标高）。145 6线形监测6.1线形控制工作程序为使施工控制的各个步骤程序化，施工控制工作小组根据具体的施工进度安排制定施工控制工作程序，其中包括两方面的内容。6.1.1控制流程从挂篮的前移定位至预应力钢束张拉完毕是本桥施工的一个周期，每个周期中有关施工控制的步骤如下：（1）按照预报的挂篮定位标高定位挂篮，由施工单位测量定位后的挂篮标高，并向控制小组提供挂篮的定位测量结果；（2）立模板、绑扎钢筋；（3）浇筑混凝土前，测量所有已施工梁段上的高程测点，复测挂篮定位标高，报施工控制小组；（4）施工控制小组分析测量结果，如需调整，给出调整后的标高；（5）浇筑完混凝土后第二天测量所有已施工梁段上的测点标高，测量本梁段端部梁底和预埋在梁顶的测点标高，建立测点与梁底标高的关系，提供给施工控制小组；（6）按《铁路工程检验评定标准》检查断面尺寸，提供给施工控制小组并向施工控制小组提供梁段混凝土超重的情况；（7）张拉预应力钢筋后，测量所有已施工梁段上的高程测点，并提供施工控制小组；（8）施工控制小组分析测量结果，根据上一施工周期梁底标高测量值和应力、温度等测量结果计算、预报下一施工周期的挂篮定位标高。工作程序的关键是：每个施工循环过程的结束都必须对已完成的节段进行全面的测量，分析实际施工结果与预计目标的误差，从而及时地对已出现的误差进行调整，在达到要求的精度后，才能对下一施工循环做出预报。6.1.2误差控制标准本桥施工控制的最终目标是：使成桥后的线形与设计成桥线形的所有各点的误差均满足《铁路桥涵工程施工质量验收标准》规定，悬臂梁端高程误差在＋15mm和-5mm之间，合拢前两悬臂端相对高差小于合拢段长的1/100，且不大于15mm。成桥后桥面高程在±15mm145 以内。根据这一目标，在每一施工步骤中制订了如下的误差控制水平：1)挂篮定位标高与预报标高之差控制在0.5cm以内；2)纵向预应力钢束张拉完后，如梁端测点标高与控制小组预报标高之差超过±0.5cm，需进行研究分析误差原因，确定下一步的调整措施；3)如有其它异常情况发生影响到标高，其调整方案也应经分析研究，提出控制意见。6.2位移测点布置挠度观测资料是控制成桥线形最主要的依据，连续梁桥线形监测断面设在每一阶段的端部，如图6-1所示。布置0＃块件的高程测点是为了控制顶板的设计标高，同时也作为以后各悬浇阶段高程观测基准点。每个0＃块的顶板各布置9个高程观测点，见图6-2（a）。悬浇阶段每个监测断面上布置两个对称的高程观测点，如图6-2（b、c）所示，不仅可以测量箱梁的挠度，同时可以观测箱梁是否发生扭转变形，标高测点用Φ16圆钢，圆钢筋顶部磨平，露出顶板2～3，并用红油漆作为标记。测点布置原则：①尽量靠近腹板；②测点离梁段端部10；③不妨碍施工及挂篮的行走、固定等；④易于保护；⑤尽量使测量工作减少，如立一次仪器即可以测试全部测点的高程，最好设置在挂篮内侧，这样也可以减少转仪器（置镜点）引起的误差。6.3观测时间与项目为尽量减少温度的影响，挠度的观测安排在早晨太阳出来之前进行，每个施工阶段的变形测试时间根据施工阶段的进度来定。在整个施工过程中主要观测内容包括：（1）每阶段混凝土浇筑前的高程测量；（2）每阶段混凝土浇筑后、预应力张拉前的高程测量；（3）每阶段预应力张拉后、挂篮行走前的高程测量；（4）每阶段挂篮行走后的高程测量；（5）拆除挂篮后、边（中）跨合拢前的高程测量；145 （6）最终成桥前的高程测试。6.4悬臂阶段测量工作内容从挂篮前行至本梁段预应力张拉完毕为一个施工阶段,在每个施工阶段需完成的工作如下。6.4.1挂篮定位根据监控方提供的立模标高进行挂篮定位,定位底模前端标高及顶板标高。此时需要设置的测点如下，如图6-3及图6-4所示。（1）顶板钢筋头测点，距离该梁块前端10cm，在浇筑该块混凝土前埋设即可。145 图6-1连续刚构箱梁桥线形监测测点(a)0号块(b)支点断面(c)跨中断面标高测点图6-2连续刚构箱梁桥线形监测测点145 （2）挂篮底模梁块前端测点，不用设置钢筋头，直接布置在模板上。（3）挂篮底模钢筋头测点，尽量靠近该梁块底模前端，钢筋头长度10cm左右。注：由于在浇筑混凝土后需要对底模前端标高进行测量，为消除其他因素影响，在定位时，在底模上尽量靠近本梁块底模前端左右两侧各设置钢筋头一个，在定位时需要测量测点2（底模前端模板）与测点3（底模前端钢筋头）的标高差，在浇筑混凝土后及张拉预应力后可仅对测点3（底模前端钢筋头）进行测量，利用标高差换算测点2（底模前端模板）的标高。图6-3每阶段测点布置侧立面图图6-4每阶段测点布置正立面图挂篮定位时需测量的内容如下：145 （1）测点2（底模前端模板）的标高，使其满足监控方标高预报文件中的底板立模标高；145 （2）顶板立模标高，为底板立模标高＋梁高；（3）所有已施工梁段顶板钢筋头测点标高；（4）测点3（底模前端钢筋头测点）标高，并计算出每侧底模前端钢筋头测点（测点3）与测点2（底模前端模板）的标高差。6.4.2浇筑混凝土时浇筑混凝土时需完成的测量工作如下：（1）浇筑前检查挂篮定位标高，确保标高无误后再开始浇筑混凝土；（2）混凝土浇筑即将完成后，按照标高预告表提供的混凝土浇筑即将完成时的顶板顶面（不考虑六面坡的标高）进行重新定位顶板顶面标高，六面坡尺寸不变，在标高预告表给出的顶板顶面（不考虑六面坡的标高）基础上重新定位六面坡。6.4.3混凝土养护期间混凝土养护期间需测量内容如下：（1）所有已施工梁段顶板钢筋头测点（测点1）标高；（2）底模前端钢筋头测点标高（测点3），目的是测量（底模前端模板）测点2标高，需要提供测点2的标高；（3）顶板顶面（不考虑六面坡，最低点）混凝土表面标高，如图7-5所示。图6-5顶板顶面混凝土表面测点6.4.4预应力张拉后预应力张拉后需测量内容如下：-152- （1）所有已施工梁段顶板钢筋头测点（测点1）标高；（2）底模前端钢筋头测点标高（测点3），目的是测量（底模前端模板）测点2标高，需要提供测点2的标高；6.4.5合拢阶段主要测量内容如下：①合拢前合拢段两侧的标高差；②加配重后顶板钢筋头测点（测点1）标高；③合拢后顶板钢筋头测点（测点1）标高；④张拉后顶板钢筋头测点（测点1）标高；合拢阶段梁上荷载发生变化时，需要测量顶板钢筋头测点（测点1）标高6.5测量仪器高程测试用精密水准仪来进行测试。7应力施工监测7.1监测仪器的选择结构截面的应力监测是施工监控的主要内容之一，它是施工过程的安全预警系统。结构应力同结构几何位置一样，随着施工的推进，其值是不断变化的。某一时刻的应力值是否与分析（结构分析预测）值一样，是否超出安全范围是施工控制关心的问题。若监测发现应力异常情况，应立即暂停施工，查找原因并及时进行处理。由于该桥施工的时间较长，所以应力监测是一个长时间的连续的量测过程，要实时准确监测结构的应力情况采用方便、可靠和耐久的传感组件非常重要。根据以往的监测经验，钢弦式传感器具有较好的稳定性和应变积累功能，抗干扰能力强，数据采集方便等优点，在本桥的应力监测中采用钢弦式传感器。监测中采用丹东市振兴区辽丹仪表厂JXH-2型混凝土应力传感器，来监测结构内的混凝土应力。该型号的混凝土应力计也可以测出梁体内部的温度，对指导监测和应力修正有一定的作用。-152- 7.2监测断面及仪器布置主梁上的测点布置初步选定在边跨L/2、支点、中跨支点、L/4、L/2、支点、边跨L/4等关键截面上，共布置9个测试断面。连续梁部分测试断面布置情况及各断面的仪器布置情况如图7-1、图7-2所示。混凝土应力计按预定的测试方向固定在主筋旁，在施工过程中需要注意测试信号线的保护，这些工作需施工单位配合完成。7.3测试内容应力监测针对施工的每个主要施工阶段进行。在每个施工阶段都进行监测，各阶段根据施工进度进行测试，各阶段应力监测主要包括：①施工阶段混凝土浇筑前的应力测试；②施工阶段混凝土浇筑后的应力测试；③预应力张拉前的应力测试；④预应力张拉后的应力测试；⑤在每一阶段测试完毕后应对测试结果进行分析、比较，若存在误差分析原因。图7-1主梁测试断面布置图-152- 图7-2断面应变计布置图8误差分析与识别在每一施工阶段，对监测得到的应力和位移与理论值进行误差分析，并分析产生误差的原因，根据本阶段结果对下一阶段的误差进行预测、调整以及报告施工状态（预制梁段架设标高）等。9施工控制实施流程施工控制按照施工→量测→识别→修正→预告→施工的循环过程，其实质就是使施工按照预定的理想状态顺利推进。由于实际上不论是理论分析得到的理想状态还是实际施工都存在误差，所以，对本桥进行施工控制的核心任务就是对各种误差进行分析、识别、调整，对结构未来状态做出预测。对于本桥，由于在梁段浇筑完成后，除张拉预备预应力索外，基本没有调整的余地，而只能针对已有误差在下一未浇筑梁段的立模标高上做出调整，所以，要保证本桥控制目标的实现，最根本的就是对立模标高做出尽可能准确的预测，依靠预测控制。-152- 鉴于本桥已完成阶段的不可控性以及施工中对线形误差的纠正措施的有限性，控制误差的发生就显得极为重要，所以施工中采用自适应控制法对其进行控制。基本思路为当结构的实测状态与模型计算结果不符时，通常将误差输入到参数辨别算法中去调整计算模型的参数，使模型的输出结果与实测结果一致，得到修正的计算模型参数后，重新计算各施工阶段的理想状态，经过几个阶段的反复识别后，计算模型就基本与实际结构一致，从而对施工过程进行有效控制。连续梁桥自适应施工控制流程图如图8-1所示。前期结构计算分析预告变位和立模标高施工测量误差分析修改计算参数结构计算主梁标高、悬臂端挠度、有效预应力、温度、弹性模量、收缩徐变系数主梁标高误差预应力张拉误差弹性模量误差温度影响徐变影响计算图式误差图9-1连续梁桥自适应施工控制方法流程图-152- 附录；标高测量表格（1）底板高程测量表连续梁桥高程测量记录表＃墩＃块位置点号挂篮定位后测点高程混凝土浇筑后测点高程预应力张拉后测点高程左右左右左右左侧#块2点3点右侧#块2点3点填表人：日期：审核人：-152- （2）顶板高程测量表连续梁桥顶板测点标高记录表＃墩＃块梁段号挂篮定位混凝土浇筑后预应力张拉后左右左右左右侧#块侧#块侧#块侧#块侧#块侧#块侧#块侧#块侧#块侧#块侧#块侧#块侧#块侧#块侧#块侧#块填表人：日期：审核人：-152-'